- 万有引力定律及其应用
- 共7173题
两颗行星各有一颗卫星绕其表面运行,已知两卫星的周期之比为1:2,两行星的半径之比为2:1,则下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据得,行星的质量M=
,因为行星半径之比为2:1,周期之比为1:2,则两行星的质量之比为32:1,故A错误.
B、行星的密度,因为质量之比为32:1,半径之比为2:1,则两行星的密度之比为4:1,故B错误.
C、根据得,g=
,因为行星的质量之比为32;1,半径之比为2:1,则两行星表面的重力加速度之比为8:1,故C正确.
D、卫星的速率v=,半径之比为2:1,周期之比为1:2,则速率之比为4:1,故D正确.
故选:CD.
神舟飞船是我国自主研制的载人宇宙飞船系列,达到国际领先水平.某飞船发射升空进入预定轨道后,绕地球做匀速圆周运动.已知飞船用t秒时间绕地球运行了n圈,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求飞船绕地球飞行时距地面的高度h.
正确答案
解:设地球质量为M,飞船质量为m,
飞船运行时万有引力提供向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律有
飞船运行周期为
质量为m0的物体在地面有
解得飞船距地面高度
答:飞船绕地球飞行时距地面的高度.
解析
解:设地球质量为M,飞船质量为m,
飞船运行时万有引力提供向心力,根据万有引力定律和牛顿第二定律有
飞船运行周期为
质量为m0的物体在地面有
解得飞船距地面高度
答:飞船绕地球飞行时距地面的高度.
在某星球上,宇航员用弹簧秤称得质量为m得砝码重为F,乘宇宙飞船在靠近该星球表面空间飞行,测得其环绕周期是T,求该星球质量?
正确答案
解:设星球半径为R,星球质量为M
则由m物体在星球表面的重量等于万有引力知F=G=mg①
又万有引力提供向心力知:G=m
R②
由①②联立解得:M=
答:该星球的质量M=
解析
解:设星球半径为R,星球质量为M
则由m物体在星球表面的重量等于万有引力知F=G=mg①
又万有引力提供向心力知:G=m
R②
由①②联立解得:M=
答:该星球的质量M=
2008年9月25日,我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船.如果把“神舟”七号载人飞船绕地球运行看作是同一轨道上的匀速圆周运动,宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H,且已知地球半径为R、地球表面重力加速度为g,万有引力恒量为G.你能计算出下面哪些物理量?能计算的量写出计算过程和结果,不能计算的量说明理由.
(1)地球的质量;
(2)飞船线速度的大小;
(3)飞船所需的向心力.
正确答案
解:(1)根据牛顿定律得 =
解得:M=
(2)由圆周运动公式
飞船线速度V=
(3)不能求出飞船所需的向心力.因为飞船质量未知.
答:(1)地球的质量是;
(2)飞船线速度的大小是;
(3)不能求出飞船所需的向心力.因为飞船质量未知.
解析
解:(1)根据牛顿定律得 =
解得:M=
(2)由圆周运动公式
飞船线速度V=
(3)不能求出飞船所需的向心力.因为飞船质量未知.
答:(1)地球的质量是;
(2)飞船线速度的大小是;
(3)不能求出飞船所需的向心力.因为飞船质量未知.
北京时间2010年 10月1日18时59分57秒,嫦娥二号卫星成功发射并进入地月轨道.假设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g0,飞船在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ运动,到达轨道的A点点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道的近月点B再次点火进入月球近月轨道Ⅲ绕月球作圆周运动.求:
(1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率;
(2)飞船在A点处点火后瞬间与点火前相比,速度是变大还是变小?
(3)飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间.
正确答案
解:(1)设月球的质量为M,飞船的质量为m,则
在月球表面,重力提供向心力,则
对飞船有:
解得:
v=
(2)飞船在A点处点火后,轨道半径减小,根据可知,当R减小时,v也减小.
(3)设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T,则:
T=
答:(1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率为;
(2)飞船在A点处点火后瞬间与点火前相比,速度变小;
(3)飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为.
解析
解:(1)设月球的质量为M,飞船的质量为m,则
在月球表面,重力提供向心力,则
对飞船有:
解得:
v=
(2)飞船在A点处点火后,轨道半径减小,根据可知,当R减小时,v也减小.
(3)设飞船在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为T,则:
T=
答:(1)飞船在轨道Ⅰ上的运行速率为;
(2)飞船在A点处点火后瞬间与点火前相比,速度变小;
(3)飞船在轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为.
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